一种液态金属柔性传感器的制备装置及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115931189A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211658467.6(22)申请日2022.12.22(71)申请人中国科学院宁波材料技术与工程研究所地址315201浙江省宁波市镇海区中官西路1219号申请人浙江工研院发展有限公司(72)发明人余建平吴振广刘宜伟李润伟(74)专利代理机构杭州天勤知识产权代理有限公司33224专利代理师刘诚午(51)Int.Cl.G01L1/22(2006.01)G01N21/84(2006.01)B32B33/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种液态金属柔性传感器的制备装置及方法(57)摘要本发明公开了一种液态金属柔性传感器的制备装置，用于制备液态金属柔性传感器，所述液态金属柔性传感器包括由两层布基胶膜热压成型的柔性弹性体和热封在柔性弹性体中的电极片和液态金属，所述电极片与液态金属直接接触；所述制备装置包括头尾相接的第一输送带和第二输送带，所述第一输送带的进料段设有第一上料机构，所述第二输送带的进料段设有第二上料机构，沿所述第一输送带和所述第二输送带的输送方向均依次设有液态金属涂覆机构，点胶机构和电极片放置机构。本发明还提供了一种液态金属柔性传感器的制备方法。本发明的装置可以有效提高液态金属柔性传感器制备效率和成品率。CN115931189ACN115931189A权利要求书1/2页1.一种液态金属柔性传感器的制备装置，其特征在于，用于制备液态金属柔性传感器，所述液态金属柔性传感器包括由两层布基胶膜热压成型的柔性弹性体和热封在柔性弹性体中的电极片和液态金属，所述电极片与液态金属直接接触；所述制备装置包括头尾相接的第一输送带和第二输送带，所述第一输送带的进料段设有第一上料机构，所述第二输送带的进料段设有第二上料机构，沿所述第一输送带和所述第二输送带的输送方向均依次设有液态金属涂覆机构，点胶机构和电极片放置机构；所述第一上料机构，提供作为基底的布基胶膜，所述布基胶膜包括作为基底的弹性布料和热压在弹性布料上的热熔胶膜；所述第二上料机构，提供作为封装液态金属与电极片的热熔胶膜；所述液态金属涂覆机构，用于将液态金属涂覆在布基胶膜的热熔胶膜面上，获得对应的液态金属丝印图案；所述点胶机构，用于在所述液态金属丝印图案周围进行点胶操作，便于电极片与布基胶膜的热熔胶膜面固定；所述电极片放置机构，用于将电极片覆盖在涂覆获得的液态金属丝印图案上。2.根据权利要求1所述的液态金属柔性传感器的制备装置，其特征在于，所述制备装置还带有用于抓取电极片与热熔胶膜的真空抓取机构，所述真空抓取机构包括带有真空吸盘的机械手，带动真空吸盘转动的旋转机构以及与真空吸盘配套使用的真空发生器。3.根据权利要求1所述的液态金属柔性传感器的制备装置，其特征在于，所述第一上料机构和所述第二上料机构包括用于裁剪材料的裁切机和用于热封的热压机。4.根据权利要求1所述的液态金属柔性传感器的制备装置，其特征在于，所述液态金属涂覆机构包括液态金属涂覆刷，带有丝印图案的网板以及驱动液态金属涂覆刷做往复运动的气动机构。5.根据权利要求4所述的液态金属柔性传感器的制备装置，其特征在于，所述网板采用不锈钢材料。6.根据权利要求1所述的液态金属柔性传感器的制备装置，其特征在于，所述点胶机构包括自由升降的定位挡板，用于识别液态金属丝印图案位置的第一图像识别系统以及根据识别结果进行点胶操作的点胶机。7.根据权利要求1所述的液态金属柔性传感器的制备装置，其特征在于，所述电极片放置机构包括自由升降的定位挡板，用于识别液态金属丝印图案位置的第二图像识别系统以及根据识别结果将电极片覆盖液态金属丝印图案上的真空抓取机构。8.一种液态金属柔性传感器的制备方法，通过权利要求1～7任一所述的液态金属柔性传感器的制备装置执行，其特征在于，包括：步骤1、通过热封处理获得的布基胶膜放置在第一传输带的托盘上，并传送至第一液态金属涂覆机构；步骤2、网板贴附在布基胶膜的热熔胶膜面上，并通过液态金属涂覆刷将液态金属丝印在热熔胶膜面上，将带有液态金属丝印图案的布基胶膜传送到第一点胶机构；步骤3、通过升起的定位挡板对布基胶膜进行位置校正，利用第一图像识别系统对热熔胶膜面上的液态金属丝印图案进行定位，根据定位结果调整点胶机的胶头位置，在液态金属丝印图案周围完成点胶操作，并将完成点胶操作的布基胶膜传送到第一电极片放置机2CN115931189A权利要求书2/2页构；步骤4、通过上升的定位挡板对布基胶膜进行位置校正，利用第二图像识别系统对热熔胶膜面上的液态金属丝印图案进行定位，根据定位结果调节真空抓取机构释放电极片的位置，将电极片匀速覆盖在液态金属丝印图案上，并将完成电极片放置